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Comparative Analysis of Diagonal and Centrifugal Compressors with Synergy Theory in Compressed Air Energy Storage System

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Journal of Thermal Science 2024年第4期33卷 1325-1339页

作者： ZHANG Yuxin ZUO Zhitao ZHOU Xin GUO Wenbin chen haisheng Institute of Engineering Thermophysics Chinese Academy of SciencesBeijing100190China University of Chinese Academy of Sciences Beijing100049China National Energy Large Scale Physical Energy Storage Technologies R&D Center of Bijie Bijie551700China Nanjing Institute of Future Energy System IETCASNanjing211135China

Energy storage technology is an essential part of the efficient energy *** air energy storage(CAES)is considered to be one of the most promising large-scale physical energy storage *** is favored because of its low-cost,long-life,environmentally friendly and low-carbon *** compressor is the core component of CAES,and the performance is critical to the overall system *** importance is not only reflected in the design point,but also in the continuous efficient operation under variable working *** diagonal compressor is currently the focus of the developing large-scale CAES because of its stronger flow capacity compared with traditional centrifugal *** the diagonal compressor has the higher single stage pressure ratio compared with axial *** this paper,the full three dimensional numerical simulation technologies with synergy theory are used to compare and analyze the internal flow *** performance of the centrifugal and diagonal impellers that are optimized under the same requirements for large-scale CAES has been *** relationship between the internal flow characteristics and performance of the centrifugal and diagonal impellers with the change of mass flow rates and total inlet temperature is given qualitatively and *** the cosine value of the synergy angle is high,the local flow loss is *** smaller proportion of the positive area is the pursuit of *** comparative analysis,it is concluded that the internal flow and performance changes of centrifugal and diagonal impellers are *** results confirm the superiority and feasibility of the off-design performance of the diagonal compressor applied to the developing large-scale CAES.

关键词： compressed air energy storage synergy theory diagonal compressor centrifugal compressor comparative analysis

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先进压缩空气储能系统的基础研究与应用进展

Engineering 2024年第3期34卷 246-269页

作者： Xinjing Zhang Ziyu Gao Bingqian Zhou Huan Guo Yujie Xu Yulong Ding haisheng chen Institute of Engineering Thermophysics Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Birmingham Centre for Energy Storage&School of Chemical Engineering University of BirminghamBirmingham B152TTUK

Decarbonization of the electric power sector is essential for sustainable ***-carbon generation technologies,such as solar and wind energy,can replace the CO_(2)-emitting energy sources(coal and natural gas plants).As a sustainable engineering practice,long-duration energy storage technologies must be employed to manage imbalances in the variable renewable energy supply and electricity *** air energy storage(CAES)is an effective solution for balancing this mismatch and therefore is suitable for use in future electrical systems to achieve a high penetration of renewable energy *** study introduces recent progress in CAES,mainly advanced CAES,which is a clean energy technology that eliminates the use of fossil fuels,compared with two commercial CAES plants at Huntorf and McIntosh which are conventional ones utilizing fossil *** CAES include adiabatic CAES,isothermal CAES,liquid air energy storage,supercritical CAES,underwater CAES,and CAES coupled with other *** principles and configurations of these advanced CAES technologies are briefly discussed and a comprehensive review of the state-of-the-art technologies is presented,including theoretical studies,experiments,demonstrations,and *** comparison and discussion of these CAES technologies are summarized with a focus on technical maturity,power sizing,storage capacity,operation pressure,round-trip efficiency,efficiency of the components,operation duration,and investment *** application trends were *** paper presents a comprehensive reference for developing novel CAES systems and makes recommendations for future research and development to facilitate their application in several areas,ranging from fundamentals to applications.

关键词： Compressed air energy storage Fundamentals Applications Technological parameters Comparison

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中国环境信用制度变迁：演进逻辑与动态轨迹

征信 2024年第7期42卷 6-13页

作者：应瑛陈海盛沈满洪浙江省发展和改革研究所浙江省营商环境改革创新研究智库联盟浙江农林大学生态文明研究院浙江省信用中心

环境信用制度是社会信用体系建设的重要组成部分。通过区分经济驱动型与社会牵引型两种变迁模式，从信用环境与交易成本耦合交互视角分析中国环境信用制度的演进逻辑与动态轨迹。与社会信用体系建设高质量发展相对应，中国环境信用制度... 详细信息

环境信用制度是社会信用体系建设的重要组成部分。通过区分经济驱动型与社会牵引型两种变迁模式，从信用环境与交易成本耦合交互视角分析中国环境信用制度的演进逻辑与动态轨迹。与社会信用体系建设高质量发展相对应，中国环境信用制度经历了优良信用环境下制度建立与低交易成本运行、趋劣信用环境下制度局部调整与交易成本上升、高交易成本下制度被动调整与信用环境积累、信用环境牵引制度主动改革与交易成本优化四个阶段。由信用环境牵引并对交易成本适度敏感的环境信用制度，更应注重回应社会需求，强调制度主动性、适应性和动态性，合理确定环境信用制度边界，构建系统完备的标准、监测和治理体系。

关键词：信用环境制度变迁演进逻辑动态轨迹交易成本

来源：博看期刊

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绿色信用监管制度对绿色经济效率的影响

华东经济管理 2024年第3期38卷 99-107页

作者：陈海盛沈满洪汪锦军浙江农林大学经济管理学院浙江杭州311300 浙江农林大学生态文明研究院浙江杭州311300 浙江省信用中心浙江杭州310007 浙江工商大学公共管理学院浙江杭州310012

文章基于2002—2020年我国省级数据,采用政策文本分析法和超效率SBM模型测度绿色信用监管制度和绿色经济效率,并运用空间计量法研究绿色信用监管制度对绿色经济效率的影响及传导路径。研究结果表明:绿色信用监管制度与绿色经济效率总体... 详细信息

文章基于2002—2020年我国省级数据,采用政策文本分析法和超效率SBM模型测度绿色信用监管制度和绿色经济效率,并运用空间计量法研究绿色信用监管制度对绿色经济效率的影响及传导路径。研究结果表明:绿色信用监管制度与绿色经济效率总体呈“倒U”形关系;东部和东北地区绿色信用监管制度对绿色经济效率影响与总体保持一致,中部地区绿色信用监管制度对绿色经济效率具有“U”形影响;知识溢出效应和劳动力市场高级程度是绿色信用监管制度影响绿色经济效率的主要传导路径。

关键词：绿色信用监管制度绿色经济效率超效率SBM模型传导路径

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轴流涡轮长叶片级变工况特性研究综述

机械工程学报 2024年第8期60卷 271-290页

作者：黄功瑞朱阳历熊军王星李文陈海生中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 江苏大学能源与动力工程学院镇江212013 国家能源大规模物理储能技术(毕节)研发中心毕节551712 中国科学院南京未来能源系统研究院南京211135

为满足高效、高负荷、高可靠性大流量轴流涡轮的应用需求,涡轮叶片的长度和展弦比设计日益增大。相较于较短的叶片,长叶片沿径向的叶型以及气流参数分布的变化幅度更大,因此其设计要求更高。受涡轮负荷需求、环境条件等因素变化的影响,... 详细信息

为满足高效、高负荷、高可靠性大流量轴流涡轮的应用需求,涡轮叶片的长度和展弦比设计日益增大。相较于较短的叶片,长叶片沿径向的叶型以及气流参数分布的变化幅度更大,因此其设计要求更高。受涡轮负荷需求、环境条件等因素变化的影响,长叶片往往变工况运行,其级内三维流场结构复杂,各项性能恶化,容易导致叶片的安全性及使用寿命下降。为方便学者后续进一步研究长叶片级在变工况运行时的气动、传热与结构强度特点,探索拓宽长叶片级高效、稳定运行范围的方法,梳理了该领域近年来的研究成果。首先介绍长叶片的气动与结构设计特点,再分析与总结变工况时长叶片级的气动特性、传热与强度特性,并简述排气装置对末级长叶片内部流场的影响,最后分析目前仍存在的不足,展望轴流涡轮长叶片级在控制变工况不利影响方面与优化设计方面的未来发展趋势。

关键词：轴流涡轮长叶片级变工况

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特斯拉涡轮技术研究进展综述

热能动力工程 2024年第5期39卷 1-14页

作者：吴嘉诚王星李文陈海生中国科学技术大学工程科学学院安徽合肥230027 中国科学院工程热物理研究所北京100191

为进一步探索特斯拉涡轮的应用潜力,分别从机理研究、优化设计、应用研究和性能研究4个方面对特斯拉涡轮相关研究进行全面阐述。首先,整理了特斯拉涡轮的流动机理和流场分布及效率预测的主要数学模型。然后,回顾了研究者开展的优化设计... 详细信息

为进一步探索特斯拉涡轮的应用潜力,分别从机理研究、优化设计、应用研究和性能研究4个方面对特斯拉涡轮相关研究进行全面阐述。首先,整理了特斯拉涡轮的流动机理和流场分布及效率预测的主要数学模型。然后,回顾了研究者开展的优化设计研究,指出未来研究需重点关注喷嘴数量、转子表面粗糙度及喷嘴与转子的耦合优化。最后,归纳了特斯拉涡轮的主要应用领域,包括废热回收、能量收集和有机朗肯循环等。性能研究表明,特斯拉涡轮的最高实验效率介于20%~30%,而模拟效率在50%~70%之间,并且输出功率主要集中在低功率范围。

关键词：特斯拉涡轮小尺寸涡轮流动机理数学模型优化设计应用研究

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竖直波纹流道内超临界氮气流动与传热研究

储能科学与技术 2024年第8期13卷 2605-2614页

作者：李澎煜林曦鹏王亮陈海生王艺斐中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 中国科学院工程热物理研究所南京未来能源系统研究院江苏南京211135 中国科学院大学南京学院江苏南京211135 毕节高新技术产业开发区国家能源大规模物理储能技术研发中心贵州毕节551700

本工作开展了不同质量流速[G=200~400 kg/(m^(2)·s)]、热流密度(q=200~400 kW/m^(2))和系统压力(P=5~7 MPa)对超临界氮气在竖直波纹流道内流动与传热特性影响的研究,分析了局部对流换热系数和周期平均对流换热系数分布特性,结合场协同... 详细信息

本工作开展了不同质量流速[G=200~400 kg/(m^(2)·s)]、热流密度(q=200~400 kW/m^(2))和系统压力(P=5~7 MPa)对超临界氮气在竖直波纹流道内流动与传热特性影响的研究,分析了局部对流换热系数和周期平均对流换热系数分布特性,结合场协同原理和浮升力效应分析不同竖直流向之间对流换热系数差异产生的主要原因。结果表明,波纹周期内局部对流换热系数存在波动;周期平均对流换热系数能更好地反映超临界氮气在流道内的整体流动换热特性。提高质量流速可以显著增强换热,削弱流向对换热系数的影响;增加热流密度会降低流道内换热系数,强化流向对换热系数的影响;系统压力接近临界压力会提高流道内换热系数峰值,不同流向换热系数差异受系统压力影响较小;波纹流道内不同流向对流换热系数差异主要是由浮升力效应和场协同效应共同影响产生的。

关键词：压缩空气储能超临界氮气蓄冷波纹流道场协同效应

HeOH与BuAc酯交换反应共强化系统的评价

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北京化工大学学报（自然科学版） 2024年第3期51卷 40-48页

作者：李浩韩帅帅范晨阳陈海胜黄克谨北京化工大学信息科学与技术学院北京100029

鉴于己醇(HeOH)与乙酸正丁酯(BuAc)酯交换反应的不利动力学和热力学特性,采用基于过程强化的反应蒸馏装置是一条有利的途径。常规反应蒸馏塔(CRDC)虽然考虑了反应-分离操作之间的相互耦合,但却完全忽略了分离操作之间的相互耦合,必然导... 详细信息

鉴于己醇(HeOH)与乙酸正丁酯(BuAc)酯交换反应的不利动力学和热力学特性,采用基于过程强化的反应蒸馏装置是一条有利的途径。常规反应蒸馏塔(CRDC)虽然考虑了反应-分离操作之间的相互耦合,但却完全忽略了分离操作之间的相互耦合,必然导致过大的不可逆性同时可进一步降低系统的稳态性能。单隔离壁反应蒸馏塔(R-SDWDC)的确在一定程度上考虑了分离操作之间的相互耦合,但其外部限定耦合方式致使仍然无法有效降低分离操作的不可逆性。本文基于本课题组最近提出的共强化原理给出了两种双隔离壁反应蒸馏塔(R-DDWDC)的拓扑结构,并将其与CRDC和R-SDWDC进行了深入系统的比较与分析。结果表明,R-DDWDC明显优于CRDC和R-SDWDC,是实施HeOH与BuAc酯交换反应的最佳拓扑结构。得出这一结论的根本原因在于R-DDWDC既能充分考虑分离操作之间的相互耦合,又能有效协调R-DDWDC与反应-分离操作耦合子系统的相互作用。虽然上述结论是通过具有最有利相对挥发度排序的HeOH与BuAc酯交换反应所得到的,但对于任何具有不利动力学与热力学特性的该类反应物系均具有普遍性的指导意义。

关键词：过程强化共强化原理单隔离壁反应蒸馏塔双隔离壁反应蒸馏塔过程设计

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外源镉胁迫下葡萄根际土壤真菌群落结构及多样性特征

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中外葡萄与葡萄酒 2024年第4期 70-76页

作者：陈海生陈韬略罗文蔡林生方昉李振宇浙江同济科技职业学院浙江杭州311231 浙江农林大学数学与计算机学院浙江杭州311300

研究镉(Cd)污染对浙江省中部山区河谷冲积土葡萄园土壤真菌群落结构和多样性的影响,探求有利于Cd污染农田土壤修复的耐Cd真菌菌群。采用Illumina Miseq高通量测序技术,分析外源Cd0、3.5、60 mg·kg^(-1)处理对葡萄根际土壤真菌群落结构... 详细信息

研究镉(Cd)污染对浙江省中部山区河谷冲积土葡萄园土壤真菌群落结构和多样性的影响,探求有利于Cd污染农田土壤修复的耐Cd真菌菌群。采用Illumina Miseq高通量测序技术,分析外源Cd0、3.5、60 mg·kg^(-1)处理对葡萄根际土壤真菌群落结构和多样性指数的影响。结果表明,各Cd处理组土壤真菌隶属于11门、30纲、60目、100科、163属,Cd污染会造成葡萄根际土壤真菌多样性和群落结构发生变化。Cd浓度为3.5 mg·kg^(-1)时会导致其Chaol指数和Shannon指数上升,而Cd浓度为60 mg·kg^(-1)时会导致上述两指数大幅度下降;土壤子囊菌门和担子菌门相对丰度在Cd浓度为3.5 mg·kg^(-1)时下降,在Cd浓度为60 mg·kg^(-1)时升高;土壤接合菌门相对丰度在Cd浓度为3.5 mg·kg^(-1)时升高,在Cd浓度为60 mg·kg^(-1)时下降。在Cd浓度为60 mg·kg^(-1)条件下存在大量的未分类的子囊菌、链格孢属、亚隔孢壳属菌群,这些菌属被认为是在河谷冲积土葡萄园土壤中高抗Cd污染的真菌菌群。研究结果可为葡萄园Cd污染土壤采用微生物修复提供依据。

关键词：镉污染真菌群落结构高通量测序葡萄